python 关于 __new__ ， __init__ ， cls， self 的碎碎念。

本文旨在澄清 python 里 __new__ vs __init__ 和 cls vs self 的概念。

很多初学者会困扰，python的“魔法函数” __new__ 有啥用？ 跟__init__有啥区别？ 为什么有的函数第一个输入变量是self, 有的却是cls？ 这有啥区别？

好，废话不多说，先看一个例子：

class A(object):
    def __new__(cls):
        print("A.__new__ called")
        return super(A, cls).__new__(cls)

    def __init__(self):
        print("A.__init__ called")

A()
print('finished')

运行结果为：

A.__new__ called
A.__init__ called
finished

为什么结果是这样呢？
因为：__new__ 负责创建一个 object；之后 __init__ 负责初始化这个 object。

有点绕是吧，再说具体点：

当A()被 call 的时候，__new__ 就自动执行了， 它创建了一个object（class的具体实例）并返回这个object，然后__init__接手这个实例再接着执行。

每当__new__ 创建并返回一个实例时，__init__ 就接手这个实例然后执行，这个实例就是__init__ 的第一个输入变量，永远不变的， 默认的self。 说到这里，self怎么来的应该很清楚了吧。

在平常应用中，我们定义某个class时几乎不会去写它的__new__方法，于是当我们call这个class时，python会一直往上追溯到有__new__的父辈class， 通常我们自定义的class都是object的子类，所以执行的都是它的__new__。
object的__new__创建并返回的这个实例，是裸的。 然后我们的class的__init__再接手这个裸的实例去进一步加工，比如加上各种 self.xxx = xxx， 或再执行一些别的code, 这个过程就是initialization。注意它和creation的区别，应该说的很清晰了吧。

那假如我们自己定义一个坏了的__new__， 它没有返回一个实例，这事会发生什么呢？比如：

class A(object):
    def __new__(cls):
        print("A.__new__ called")
        #return super(A, cls).__new__(cls)

    def __init__(self):
        print("A.__init__ called")

A()

运行一下，发现结果是：

A.__new__ called
finished

哈哈当然啦，__new__没有返回一个创建好的实例，那么__init__自然就执行不了了。 上头没有提供食材，厨子就揭不开锅做饭嘛。

这个时候有人会问了，为啥 __init__() 里面是 self， 而__new__()里面是cls呢？

首先，我们澄清一下概念：

1、self表示一个具体的实例(instance)本身。(如果用了@staticmethod，那么就可以无视这个self，因为staticmethod就可以理解成一个普通的函数)

2、cls表示这个类(class)本身。

OK， __init__() 里面的self已经说清楚了，是刚刚__new__出炉的一个创建好的实例(object / instance)； 那__new__()里面是cls又是指哪个class呢？

简单说来：哪个class召唤了__new__, cls就默认是哪个class。

再看一个例子 (Singleton 单例模式的实现)：

class Singleton(object):

    def __new__(cls, *args, **kw):
        if not hasattr(cls, '_instance'):
            cls._instance = super(Singleton, cls).__new__(cls, *args, **kw)

            print('\n')
            print('cls is ', cls)
            print(type(cls._instance),  cls._instance)

        else:
            print(' {}  already exists'.format(cls._instance))
        return cls._instance


class Bus(Singleton):
    def sendData(self,data):
        pass


class BusSon(Bus):
    def sendData(self,data):
        pass


if __name__ == '__main__':

    busson1 = BusSon()
    bus1 = Bus()
    print('------------------------\n')

    busson2 = BusSon()
    bus2 = Bus()

    print('------------------------\n')


    Bus.__new__(BusSon)
    Bus()
    x = Singleton.__new__(Bus)
    print(x)